歯科用ユニットウォーターラインのStreptococcus mutans付着防止における音波の有効性

Efficacy of acoustic waves in preventing Streptococcus mutans adhesion on dental unit water line.

抄録

背景:

歯科用ユニットのハンドピース、ウォーターシリンジおよびその他の構成部品の冷却および洗浄に使用される水の品質および健康安全性は非常に重要である。水は、歯科ユニットウォーターライン（DUWL）と名付けられた、交差した小さなプラスチックチューブ（直径約2mm）のシステムによってこれらの装置を横切る。DUWLには多くの細菌種が浮遊性、付着性またはバイオフィルム生活様式で繁殖している可能性があり、その結果、これらの装置を日常的に使用するすべての専門家だけでなく、時折使用する患者、特に免疫不全患者にも感染のリスクが生じる可能性がある。DUWLの汚染は消毒剤の使用により予防または低減できるが、特にDUWLの内表面に付着またはバイオフィルム生活をしている微生物の駆除は困難であり、通常の水消毒法では効果がないことが多い。さらに、DUWLの消毒に日常的に使用される消毒剤は、歯科修復に使用される歯質接着剤の接着強度を変化させる可能性がある。

BACKGROUND: The quality and health safety of water used for refrigeration and flushing of the handpieces, water-syringes and other components of dental units is of considerable importance. Water crosses these devices by a system of intersected small plastic tubes (about 2 mm of diameter), named dental unit water lines (DUWLs). DUWLs may be heavily colonized by many bacterial species in a planktonic phase, adherent or in biofilm lifestyle, resulting in a potential risk of infection, not only for all professionals who routinely use these devices, but also for occasional-patients, especially immunocompromised patients. Contamination of DUWLs can be prevented or reduced with the use of disinfectants, but the eradication of microorganisms, especially which those are adherent or living in biofilm lifestyle on the inner surfaces of DUWLs is challenging and often, the normal methods of water disinfection are not effective. Moreover, disinfectants routinely used to disinfect DUWLs may alter the bond strength of the dentine bonding agent used for restorative practice in dentistry.

研究デザイン:

物理的アプローチによりDUWL表面への細菌付着を防止することができ、すでに使用されている標準的な方法と比較して、DUWL汚染の問題と感染リスクの克服に効果的な、革新的な代替戦略を特定する。この試験的研究では、DUWLの壁面で検出されるバイオフィルムの構成要素ではないが、歯科治療中のヒトの体液貯留により、DUWLからの水サンプルで頻繁に検出される口腔連鎖球菌のメンバーを試験した。すなわち、病原性細菌種Streptococcus mutansである。

STUDY DESIGN: To identify an innovative and alternative strategy, able to prevent bacterial adhesion to DUWL surfaces through a physical approach, which is more effective in overcoming the problem of DUWL contamination and the risk of infection compared to the standard methods already in use. In this pilot study we tested a member of the oral streptococci family, that is not a component of the biofilm detected on the walls of DUWL, but is frequently detected in water samples from DUWL, due to human fluid retraction during dental therapy. Namely, the pathogenic bacterial species Streptococcus mutans.

方法:

DUWLを再現した実験水回路の内壁へのS. mutansの付着を防止するために、高エネルギーの弾性音響波を用いる。極端な条件下でも細菌の付着を妨げる音響波の能力を強調するために、高いS. mutans汚染負荷を採用した。

METHODS: We employ elastic acoustic waves at high-energy in preventing S. mutans adhesion to the inner walls of an experimental water circuit reproducing a DUWLs. To stress the capability of acoustic waves to interfere with bacterial adhesion also in extreme conditions, a high S. mutans contamination load was adopted.

結果:

音響波処理に暴露された付着細菌は、対照に対して有意に減少することが観察された。

RESULTS: We observe a significant decrease of adherent bacteria exposed to acoustic waves treatment respect to control.

結論:

本研究は、DUWLを再現した実験的な水回路の内壁へのS. mutansの付着に対する音響波の有効性を実証し、将来の実用化への新たな展望を開いた。これまでのところ、興味深い結果が得られているが、関与する様々な細菌種と使用する感染性電荷の両方に関して、方法の詳細な分析が必要である。

CONCLUSION: This study demonstrates the effectiveness of acoustic waves in counteracting the adhesion of S. mutans to the inner walls of an experimental water circuit reproducing a DUWL, opening up new prospects for future practical applications. The interesting results, so far obtained, require an in-depth analysis of the methods regarding both the various bacterial species involved and the infective charges to be used.